내가 만들고 싶은 콘크리트

목차

서론
기본에 대한 콘크리트

본론
앞축강도를 높이는 재료
1.오스뮴원자
2.나노기술
인장강도를 높이는 재료
1.티타늄함금
친환경적 콘크리트
. 광촉매
나노 광촉매
티탄 광촉매
재료의 합성방법

결론
가능성과 경제성 판단

본문내용

.
그림 14와 그림 15는 마이크로파 플라즈마 방법으로 Fe-Co-Ni 합금기판위에 600 ℃에서 합성한 탄소나노튜브의 TEM 사진을 보여주고 있다. 대나무 구조를 갖는 탄소나노튜브의 팁부분에 니켈 촉매금속 덩어리가 존재하고 나노튜브를 구성하는 그래파이트 면은 축을 기준으로 30이상의 각도를 가지고 herring bone구조를 이루고 있다.
3-4. 열화학 기상증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition)
대면적 기판위에서의 탄소나노튜브 합성은 앞으로의 FED를 비롯한 각종 전계방출 디스플레이에적용할 수 있다는 점에서 기술적으로 아주 중요하다. 최근에 들어서 대면적 기판위에서 열 CVD 방법으로 탄소나노튜브를 합성하는 연구가 상당히 진척되었다. CVD 합성방법은 생성물이나 원료가 다양하고, 고순도 물질을 합성하기에 적합하며, 미세구조를 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그림 16은 탄소나노튜브 합성에 사용한 열 CVD 합성장치이다. 석영반응로의 외벽에 저항코일을 감아서 안정된 반응온도를 유지할 수 있고 반응로내부에 온도를 감지할 수 있는 열전대가 설치되어 있다.
열 CVD법에 의한 탄소나노튜브의 합성방법은 아래와 같다. 먼저 실리콘 또는 실리콘 산화막 또는 알루미나 기판위에 촉매금속으로서 Fe, Co, Ni등을 수십 nm 정도의 두께로 증착한다. 이어서 촉매금속막이 증착된 기판을 반응로안에 넣어서 700∼950 ℃의 온도 범위에서 NH3 분위기에서 열처리를 실시하여 촉매금속을 미세한 크기의 나노파티클로 형성시킨 후, 이어서 C2H2, CH4, C2H4, CO 등의 탄화가스를 반응로내부로 공급하여 탄소나노튜브를 성장시킨다. 그림 17은 950 ℃에서 열 CVD법으로 성장시킨 탄소나노튜브의 SEM 사진을 보여주고 있다. 표면에 탄소파티클이 없는 고순도의 탄소나노튜브가 수직 방향으로 정렬되어 균일하게 성장된 것을 나타내고 있다. 탄소나노튜브의 길이는 대략 100 μm이고 직경은 120 nm인 것을 보여주고 있다. 그림 18은 950 ℃에서 성장시킨 탄소나노튜브의 표면부분에 대한 고배율 SEM 사진을 보여주고 있다. 개개의 탄소나노튜브의 팁이 각각 분리되어 있고 팁의 끝부분이 막혀있는 것을 알 수 있다.
그림 19는 열 CVD법으로 750 ℃에서 성장시킨 탄소나노튜브의 SEM 사진을 보여주고 있다. 950℃에서 성장시킨 탄소나노튜브와 마찬가지로 역시 표면에 탄소파티클이 없는 고순도의 탄소나노튜브가 수직 방향으로 정렬되어 균일하게 성장된 것을 나타내고 있으나, 탄소나노튜브의 길이는 대략 10 μm이고 직경은 약 60 nm인 것을 보여주고 있다. 그림 20은 750 ℃에서 성장시킨 탄소나노튜브의 표면부분에 대한 고배율 SEM 사진을 보여주고 있다. 탄소나노튜브의 팁부분의 형상은 950℃에서 성장시킨 탄소나노튜브와 거의 동일하지만 나노튜브의 직경이 크게 감소한 것을 보여주고 있다.
그림 21은 550 ℃에서 성장시킨 탄소나노튜브의 SEM 사진을 보여주고 있다. 950 ℃와 750 ℃에서 성장시킨 탄소나노튜브와 마찬가지로 역시 표면에 탄소파티클이 없는 고순도의 탄소나노튜브가 수직 방향으로 정렬되어 균일하게 성장된 것을 나타내고 있으나, 탄소나노튜브의 길이는 대략 1μm이고 직경은 약 20 nm인 것을 보여주고 있다. 열 CVD법에 의한 탄소나노튜브 성장에서는 온도가 감소할수록 탄소나노튜브의 성장속도가 감소하고 직경도 감소하는 특성을 나타냈다. 그림 22는 550 ℃에서 성장시킨 탄소나노튜브의 표면부분에 대한 고배율 SEM 사진을 보여주고 있다. 탄소나노튜브의 팁부분의 형상은 고온에서 성장시킨 탄소나노튜브와 거의 유사하지만 나노튜브의 밀도와 직경은 크게 감소한 것을 보여주고 있다.
그림 23은 550 ℃에서 Ti막이 증착된 소다라임 글라스위에 성장시킨 탄소나노튜브의 SEM 사진을 보여주고 있다. 소다라임글라스는 녹는점이 550 ℃로 낮은 편이지만 진공실장에 유리하고 가격이 저렴하여 각종 디스플레이에 대부분 사용되고있는 기판재료이다. Ti막은 탄소나노튜브의 전계전자방출 특성을 평가하기 위하여 캐소드로 사용한다. 550 ℃에서 실리콘 산화막기판위에 성장시킨 탄소나노튜브와 다르게 탄소나노튜브의 수직배향성이 그다지 좋지않지만 표면에 탄소파티클이 없는 고순도의 탄소나노튜브가 합성된 것을 보여주고 있다. 그림 24는 550 ℃에서 소다라임 글라스위에 성장시킨 탄소나노튜브의 표면에 대한 고배율 SEM 사진이다. 탄소나노튜브 팁의 끝부분이 막혀있고 대부분의 탄소나노튜브가 기판에 누워있는 형상이지만 팁 부분은 전계방출이 쉽게 일어날 수 있도록 윗쪽으로 향하고 있다.
또한 2차 합성과정에 있어 이미 양생된 콘크리트에 마이크로파를 쬐여 시멘트의 분자구조를 변형시켜 기존의 합성에 있어서의 구조를 더욱 치밀히 하는방법이며 원리는 간다하다.
원리는 전자레인지로 음식을 데우는 것과 비슷하다. 마이크로파를 콘크리트에 쏘아 2000℃로 가열해 해당 지점을 녹인다. 레이저를 쏘는 것과 비슷한데 레이저는 비싸지만 마이크로파는 싸다는 장점이 있다.
마이크로파 드릴을 모든 물질에 사용할 수는 없다. 사파이어 같은 보석은 녹는점이 너무 높고, 금속은 주변으로 열이 빨리 퍼져 쓸 수 없다. 그러나 바위, 콘크리트, 세라믹 등은 구멍이 잘 뚫리며, 마이크로파의 열이 구멍을 둘러싼 벽을 강하게 해주며.마이크로파 드릴 앞에 간단한 보호장치만 달면 작업자를 마이크로파에서 보호할 수 있다.마이크로파 드릴과 같은 원리로 양생된 콘트리트에 쬐여주면된다.
결론
[보다 강하게] [보다 가볍게] [보다 싸게]
인란 인류의 끊임없는 과제를 해결할 신소재로 티타늄,오스뮴, 탄소나노튜브등의 재료들은 생각보다 원료들이 그리 비싸지 않으며 오히려 기존 콘크리의 철근 시멘트의 재료들과 비슷한 가격에 측정이된다, 비슷한 가격으로 위와같은 결과를 얻는다는것은 콘크리트에 있어서 매우큰 이점이 된다. 그리고 마지막으로 이들 재료들을 합성하여 생성된 콘크리트는 곧 미래에 사용될것이라고 생각되며 합성과정에서의 어려움이 있을분 앞으로 시간만이 해결해줄것이라고 믿으며 제가 만들고 싶은 콘트리트의 설명을 마치겠습니다.

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